Nowy, ambitny projekt Dark Energy Survey - obserwatorium projektu.
The dome of the Blanco telescope in Chile which will be home to the DES camera. Nowy, ambitny projekt Dark Energy Survey może pomóc w rozwiązaniu zagadki, dlaczego przestrzeń coraz szybciej się rozszerza
Prawie 100 lat temu Edwin Hubble odkrył, że Wszechświat się rozszerza: niemal wszystkie galaktyki uciekają od naszej Drogi Mlecznej, a im dalsza, tym szybciej. To odkrycie miało ogromną wagę, ale kolejne, dokonane w 1998 roku, było jeszcze bardziej zaskakujące: ekspansja Wszechświata przyspiesza. Przez większą część XX wieku naukowcy sądzili, że z biegiem czasu grawitacja, która przyciąga do siebie galaktyki, powinna spowalniać ekspansję. A jednak dwa zespoły astronomów badających supernowe – wybuchające gwiazdy, które służą jako znaczniki dla pomiarów odległości w kosmosie – odkryły, że tempo rozszerzania się wzrasta. Ten zdumiewający wynik, potwierdzony później przez kolejne obserwacje, w 2011 roku przyniósł jego odkrywcom Nagrodę Nobla. Ale dlaczego Wszechświat się rozpędza? Jest to jedną z największych tajemnic całej dzisiejszej nauki.
Aby ją wyjaśnić, kosmologowie zaproponowali dwa różne rozwiązania, a każde z nich stanowi rewolucję w naszym rozumieniu praw natury. Pierwsze z nich mówi, że prace Isaaca Newtona (i późniejsze Alberta Einsteina) nie są ostatecznym opisem grawitacji: co prawda na Ziemi i w Układzie Słonecznym jest ona siłą przyciągającą, ale być może w ogromnej skali międzygalaktycznej działa inaczej i staje się tam siłą odpychającą. Może powinniśmy zmodyfikować teorię grawitacji?
The Dark Energy Camera, complete with 74 science-grade CCDs. Ready to observe 300 million galaxies and discover thousands of supernovae. Credit: Reidar Hahn/Fermilab.Zgodnie z drugim pomysłem Wszechświat jest wypełniony przez jakąś niewidzialną substancję – obecnie nazywaną ciemną energią – która przeciwdziała sile grawitacji i powoduje, że obiekty się odpychają. Z pomiarów kosmologicznych wynika, że ciemna energia – jeśli istnieje – stanowi obecnie około 70% całkowitej masy-energii (masa i energia są równoważne, o czym mówi równanie Einsteina E=mc2). Niewidzialna forma materii, tak zwana ciemna materia (niemająca nic wspólnego z ciemną energią), to kolejne 25%, zaś wkład normalnej materii – obiektów zbudowanych z atomów, takich jak gwiazdy, planety i ludzie – to tylko około 5%. Drugi pomysł stał się bardziej popularny niż idea, że grawitacja działa inaczej w dużych skalach, ponieważ dzięki niemu można elegancko wytłumaczyć powstawanie galaktyk i innych wielkich struktur we Wszechświecie, a także jest on zgodny z wszystkimi dotychczasowymi pomiarami.
Ale jak moglibyśmy upewnić się, że to ciemna energia odpowiada za kosmiczne przyspieszenie? A jeśli jest to rzeczywiście ciemna energia, jaką ma naturę? Aby lepiej zrozumieć, dlaczego Wszechświat zdaje się rozrywać na kawałki, niedawno rozpoczęliśmy prace nad ambitnym projektem o nazwie Dark Energy Survey (Badanie Ciemnej Energii; DES).
Badanie to dostarczy niezwykle szczegółowego zapisu 14-miliardowej historii ekspansji Wszechświata i tempa rozwoju struktury wielkoskalowej – ogromnych układów galaktyk rozrzuconych w przestrzeni. Wiedząc, jak zmieniał się w czasie sposób grupowania galaktyk, będziemy mogli rozróżnić potencjalne mechanizmy powodujące, że dziś oddalają się one od siebie.
Joshua Frieman
Źródło: „Świat Nauki"
Przeczytaj więcej: 
